32.3: Zelllinien

Eine Zelllinie ist eine Population von Zellen, die in vitro gezüchtet werden und über mehrere Generationen subkultiviert werden können. Normale Zellen hören nach einer bestimmten Anzahl von Zellteilungen auf, sich zu teilen, ein Prozess, der als replikative Seneszenz bekannt ist. Diese Zahl, die als Hayflick-Limit bezeichnet wird, wurde 1961 von Leonard Hayflick konzipiert, als er beobachtete, dass sich fötale Zellen, die in Kultur gezüchtet wurden, nur 40-60 Mal teilen konnten. Diese Grenze ist auf die Verkürzung der Telomere während jeder Runde der Zellteilung zurückzuführen, wodurch eine Zellteilung über eine unzureichende Telomerlänge hinaus verhindert wird. Die Überexpression des Enzyms Telomerase verhindert die Verkürzung der Telomere und ist eine der Methoden, um unsterbliche Zelllinien herzustellen.

Arten von Zelllinien

Primäre Zelllinien, die direkt aus tierischem Gewebe gewonnen werden, behalten die annähernden genotypischen und phänotypischen Eigenschaften ihrer Ursprungszellen bei. Zum Beispiel haben die humane Lungenzelllinie BEAS2B und die retinale Zelllinie RPE1 nahezu die normale Anzahl von 46 Chromosomen. Im Gegensatz dazu können sich Zelllinien, die aus Krebszellen gewonnen werden, unbegrenzt vermehren und werden als transformierte Zelllinien bezeichnet. Diese Zelllinien weisen zusätzliche Attribute wie Verankerungsunabhängigkeit und fehlende Kontakthemmung auf. Transformierte Zelllinien haben in der Regel auch eine veränderte Anzahl von Chromosomen. So können beispielsweise die Zelllinien SW480 und A549 bis zu 56 bzw. 66 Chromosomen haben.

Validieren von Zelllinien

Zelllinien sind anfällig für genomische Instabilität und Kreuzkontamination im Labor. Daher ist es wichtig, sie routinemäßig zu validieren. Techniken wie die spektrale Karyotypisierung helfen bei der Identifizierung numerischer und struktureller Chromosomenaberrationen und der Erkennung von Kreuzkontaminationen. Zelllinien können auch auf molekularer Ebene durch STR-Profiling validiert werden, eine Methode zur Analyse der Anzahl der kurzen Tandem-Wiederholungen (STR) in der DNA, die für jede Zelllinie einzigartig sind.